試論水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)設計及施工質(zhì)量控制

徐卓 張佳

（沈陽世創(chuàng)工程集團有限公司， 遼寧 沈陽 110005）

1 水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)設計及施工

1.1 保證水工建筑混凝土施工質(zhì)量的重要性

水利工程混凝土建筑的安全性和優(yōu)良的服務性是人們生產(chǎn)、生活的保障，但在個別的水利工程項目中，部分混凝土建筑因某些因素的影響，混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，以至于引發(fā)滲漏甚至是更大的安全事故。為確保防水治水的功能不受影響，保證水利工程混凝土建筑的施工質(zhì)量，要對水利工程中的混凝土施工質(zhì)量進行研究，尋找出有效的水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)設計及施工質(zhì)量控制措施?；炷两Y(jié)構(gòu)中最容易出現(xiàn)的問題就是混凝土裂縫問題，這是由于水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了變形。造成水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量存在問題的原因有很多，且還有可能是多種因素共同作用下產(chǎn)生的，且水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)問題會對整個水利工程造成巨大的影響，施工單位必須對其給予足夠的重視。

1.2 水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)設計

當前水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)設計的主要發(fā)展方向就是盡可能尋找有效的混凝土結(jié)構(gòu)，這樣就能不斷提升水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)的水下使用時間，促進水利事業(yè)的發(fā)展。在進行水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)設計的過程中，首先要保證混凝土具有符合要求的強度，且在這個基礎上還要確保水工建筑結(jié)構(gòu)長期處于水下環(huán)境中不會受到腐蝕影響，這種水下腐蝕對混凝土結(jié)構(gòu)性能的影響是致命的。還要采取措施來降低外界環(huán)境對混凝土結(jié)構(gòu)造成的影響，這樣才能提升水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。對混凝土質(zhì)量控制的關鍵就是將設計環(huán)節(jié)同實際施工相結(jié)合，即不是為了設計去設計，而是為了施工去設計，施工單位要多關鍵點進行控制、對不合理的地方要及時調(diào)整，并且在安全標準下進行施工，才能保證水工建筑混凝土質(zhì)量符合施工標準。施工單位在進行水利工程施工時，最關鍵的工作就是對水工混凝土結(jié)構(gòu)的設計，水工混凝土結(jié)構(gòu)設計結(jié)果的好壞將會對整個水工建筑工程質(zhì)量有著直接的影響。

2 水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因

2.1 水泥水化熱

大體積混凝土在發(fā)生水化現(xiàn)象時會伴隨有大量的水化熱產(chǎn)生，如果這些水化熱不能及時散發(fā)，大體積混凝土內(nèi)部溫度就會不斷增加，但是外界溫度得不到提升，混凝土內(nèi)部和外部的溫度就會存在較大的差別，從而出現(xiàn)混凝土膨脹變形，最終導致混凝土內(nèi)部存在一定的溫度應力，并且如果這種溫度應力的強度超過了混凝土自身的抗拉強度時，就會造成水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)中存在或多或少的溫度裂縫，并且這些裂縫還會繼續(xù)擴張。

2.2 收縮裂縫

混凝土收縮主要包括塑性收縮和干縮這兩種類型，由于構(gòu)成混凝土的各種材料本身具有各自的彈性模量，并且這些材料之間存在一定的約束作用，這就會導致水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)初始的拉應力或者剪應力，從而造成骨料和水泥石或者水泥石本身產(chǎn)生一定程度的裂縫，隨著應力作用不斷加深，這種裂縫就會隨之擴張進而相互連接。

2.3 環(huán)境影響

在夏季天氣極為炎熱，混凝土結(jié)構(gòu)受到陽光直接照射溫度就會過高，但是背光的一面溫度則較低；在極端暴雨天氣、強風或者冷空氣來襲的環(huán)境中，水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)表面溫度就會急劇下降，但是其內(nèi)部的溫度不會隨之急劇降低，這就導致溫度梯度的產(chǎn)生，在這些不穩(wěn)定的環(huán)境中，水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)就非常容易產(chǎn)生裂縫問題。

2.4 原材料質(zhì)量及保護層施工質(zhì)量不合格

在水利工程中，混凝土建筑的止水帶需要長期泡在水里，所以在實際施工中需要選擇高性能、高質(zhì)量的施工材料。如混凝土質(zhì)量不過關，或者混凝土保護層的厚度達不到施工要求時，因混凝土保護層就會在二氧化碳的作用下產(chǎn)生侵蝕碳化問題，隨后就會發(fā)展到鋼筋表面，進而鋼筋就會發(fā)生侵蝕問題，而且產(chǎn)生的銹蝕物體的體積不斷增大，這就會直接導致保護層混凝土發(fā)生開裂，最終水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)就會沿著鋼筋產(chǎn)生裂縫問題。2.5其它原因

施工單位在混凝土結(jié)構(gòu)上進行焊接金屬時，在焊接金屬周圍的混凝土就極有可能被燒傷從而產(chǎn)生開裂問題；在銹蝕的作用下，鋼筋同混凝土之間的握裹力降低，結(jié)構(gòu)承載能力被削弱，隨著時間的推移就會產(chǎn)生更深層次的裂縫。

3 水工建筑混凝土施工中質(zhì)量控制措施

3.1 溫差防治措施

施工單位在澆筑混凝土的過程中還要注意對時間的控制，如果是在春秋季節(jié)進行混凝土的澆筑，要適當提升對混凝土的澆筑次數(shù)；如果是在冬夏季節(jié)進行混凝土的澆筑，還要減少澆筑次數(shù)。在施工的過程中要盡可能的使用那些具有較少發(fā)熱量的水泥，這樣就能從根本上解決混凝土溫差問題，溫差防治措施最重要的一點就是注意降低混凝土自身發(fā)熱問題，即降低混凝土的發(fā)熱量；除此之外，在施工的過程中還可以使用別的添加物來緩解問題，如將黃沙中添加高效減水劑就能有效保證混凝土的強度不會受到水泥的影響。

3.2 選擇合適的建筑材料

施工單位必須對混凝土結(jié)構(gòu)所使用的材料質(zhì)量進行嚴格把控，這是控制混凝土裂縫問題的關鍵措施之一。要使用2.4以上細度模數(shù)且含泥量低于1%的砂料，使用低于1%的針片狀且1%以內(nèi)含泥量的碎石，采用低水熱化的水泥。

3.3 注意混凝土的科學配比

施工單位即使使用了質(zhì)量合格的混凝土材料，如果沒有科學、合理的搭配也會造成水利施工中混凝土裂縫問題，因此施工單位必須設計出科學、有效的配比方式。比如在混凝土中加入一定比例的粉煤灰，這就能夠有效提升混凝土材料的易和性，同時還能有效降低混凝土的收縮性，提升混凝土的性能，防止混凝土收到腐蝕影響。

3.4 控制混凝土的澆筑時間

在冬天低溫環(huán)境中，施工單位要盡量在白天氣溫較高的時間內(nèi)進行混凝土建澆筑；在夏季高溫環(huán)境施工時，施工單位要盡量避開上午十點到下午兩點這個時間段，而且還要搭設天棚來遮擋陽光照射。

3.5 其它注意事項

為保證水工建筑施工質(zhì)量，除了采取上述措施外，還要監(jiān)督施工工作的操作過程。設計單位、監(jiān)理單位以及施工單位必須對工程質(zhì)量給予足夠的重視，加大控制工作、試驗工作以及質(zhì)量控制工作的投入力度，確保能夠?qū)κ┕み^程的所有環(huán)節(jié)的把控。施工單位要安排專業(yè)的技術人員進行施工，一旦發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作要給予糾正。

4 結(jié)束語

隨著我國綜合國力不斷提升，各行各業(yè)取得飛速發(fā)展，各種工程無論是在數(shù)量上，還是在規(guī)模上都已經(jīng)增長到了前所未有的水平，其中水利工程的建設為我國經(jīng)濟發(fā)展起到了積極促進的作用。在我國水工建筑工程屬于基礎建設工程，在所有水利工程中占有非常重要的地位，而且基本上所有的水工建筑工程屬于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式。水工建筑存在的質(zhì)量問題會對社會生產(chǎn)和生活造成巨大的威脅，因此，施工單位必須采取相關的技術和管理措施，以保證水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

[1]鄒倫詩.實例研究水工建筑施工中常見的技術問題[J].河南水利與南水北調(diào),2014,11(4):87-89.

[2]劉軍.水利工程防滲處理施工技術的應用[J].中國新技術新產(chǎn)品,2010,(04).